[發(fā)明專利]一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110100117.7
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112901544A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐方程;劉群;萬琪潤
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;C02F3/12;C02F3/14
• 代理公司: 黑龍江立超同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 23217
• 代理人: 楊立超

1.一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括：鼓風(fēng)機、放空閥、傳感裝置、工控機、曝氣控制器、變頻器、數(shù)據(jù)采集器；所述傳感裝置包括熱式氣體流量計、壓力測量儀器以及好氧池內(nèi)的溶解氧測量儀器；

在鼓風(fēng)機與好氧池內(nèi)的曝氣管之間的管路上依次設(shè)置有放空閥、熱式氣體流量計以及壓力測量儀器，鼓風(fēng)機上的電機通過變頻器與曝氣控制器的電機控制輸出端連接，工控機與曝氣控制器連接以進行信息交互，曝氣控制器的輸入端與數(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采集器的輸入端與溶解氧測量儀器、熱式氣體流量計以及壓力測量儀器分別連接，放空閥與曝氣控制器的放空閥控制輸出端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的鼓風(fēng)機是空氣懸浮式鼓風(fēng)機。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：曝氣控制器的中央處理器是Atmega 128，通過TCP/IP轉(zhuǎn)換器、RS232/485轉(zhuǎn)換器與服務(wù)器連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述變頻器是一種能為高速旋轉(zhuǎn)提供最小化算法、對急劇負荷合變動的反應(yīng)速度好的變頻器。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：在空氣懸浮式鼓風(fēng)機內(nèi)部設(shè)置有用于空氣流量的控制防止風(fēng)機喘振的發(fā)生保證電機正常的運行的放空閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：與壓力測量儀設(shè)置連接的曝氣管數(shù)量為多個。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：曝氣池內(nèi)包括若干個曝氣廊道，每個曝氣廊道對應(yīng)的曝氣支管路與曝氣管連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制系統(tǒng)，其特征在于：所述變頻器用于調(diào)節(jié)電機運轉(zhuǎn)功效，變頻器通過控制鼓風(fēng)機的運轉(zhuǎn)控制風(fēng)量，進而調(diào)節(jié)控制出氣進氣量。

9.一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風(fēng)機智能控制方法，其特征在于，所述方法的實現(xiàn)過程為：

開機后空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機中電機啟動，轉(zhuǎn)速由0開始逐漸升至額定轉(zhuǎn)速，空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機出風(fēng)由放置放空閥的分支管路直接排出；

升速過程中通過熱式氣體流量計采集空氣懸浮式曝氣風(fēng)機的出口處的流量，信號由數(shù)據(jù)采集器傳至工控機，判斷空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機的進口處的流量，當(dāng)流量達到設(shè)定流量時，關(guān)閉放空閥，空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機出風(fēng)進入主管路；

如果當(dāng)轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速，而空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機的進口處的流量仍然沒有達到設(shè)定流量時，空氣懸浮式鼓風(fēng)機停機并給出報警，提示空氣懸浮式曝氣風(fēng)機風(fēng)出口處壓力過高，提示重啟開機；關(guān)閉放空閥后繼續(xù)升速至額定轉(zhuǎn)速，并判斷空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機的出口處壓力的變化情況，如果空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機的出口處壓力在10秒內(nèi)變化值小于設(shè)定值，則表明空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機已經(jīng)順利曝氣，則電機升速過程結(jié)束，進入正常運行工作運行狀態(tài)，如果未進入正常工作運行狀態(tài)前，檢測到空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機進口處的流量是否小于喘振流量，如果是再次打開放空閥，空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機進入排水模式，運行數(shù)分鐘將水排出后，重新關(guān)閉放空閥進入正常運行狀態(tài)；

當(dāng)空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機正常運行時，通過溶氧測量儀測量此時曝氣池的溶氧含量，設(shè)定2mg/L為溶氧控制量“控制值”，當(dāng)溶氧值處于下降的過程中時，變頻器控制鼓風(fēng)機的轉(zhuǎn)速上升同時減少曝氣池的進水量；若溶氧值超過控制值并持續(xù)上升，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，從而不斷減小鼓風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，如果是多臺鼓風(fēng)機在運行，只保持運行時間短的鼓風(fēng)機停掉長時間運行的鼓風(fēng)機，同時報警提示；

當(dāng)按下停機按鍵時，先打開放空閥，空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機通過放空閥進行出風(fēng)，將轉(zhuǎn)速降至設(shè)定的冷卻轉(zhuǎn)速，運行數(shù)分鐘后待空氣懸浮式曝氣鼓風(fēng)機電機冷卻后再將電機降速至0，完成關(guān)機。